以红土镍矿(主要含有Fe2O3、FeO、NiO、SiO2等)为原料,获取净水剂黄钠铁矾[NaxFey(SO4)m(OH)n]和高纯纳米镍粉的部分工艺流程如下:
(资料)①黄钠铁矾受热分解会生成Na2SO4、Fe2O3和两种非金属氧化物。
②二价铁元素可被氧化为三价铁元素
(1)“酸浸”过程中,Fe2O3发生反应的化学方程式为________。“过滤I”得到的滤渣要进行洗涤的原因是________。实验室中进行过滤操作时用到的玻璃仪器有烧杯、玻璃棒和_________。玻璃棒的作用________。
(2)“沉铁”时,时间和溶液的pH对沉铁的影响如图,你认为应该选择的时间为______h,pH为________。
(3)由黄钠铁矾的名称可知其中铁元素的化合价为_________。用于判断黄钠铁矾是否洗涤干净的试剂是________。
(4)向“过滤Ⅱ”所得的滤液(富含Ni2+)中加入N2H4·H2O(水合肼),在不同浓度的氢氧化钠溶液中反应,含镍产物的XRD图谱如下图所示(XRD图谱可用于判断某固态物质是否存在,不同固态物质出现衍射峰的衍射角不同)。欲制得高纯纳米镍粉,最适宜的NaOH的质量分数为________。
(5)纳米镍粉可用于制造镍氢电池。镍氢电池是可充电电池中最安全,最稳定,性价比最好的绿色环保电池。镍氢电池在工作时,可将_______能转变为电能。
(6)某研究小组为测定黄钠铁矾的组成,进行了如下实验:
①将一定质量的黄钠铁矾加热使其完全分解。然后将所得固体物质溶于足量水,过滤、洗涤、烘干得到9.60g固体,将滤液蒸干得到2.84g固体(不含结晶水)。
②将等质量的黄钠铁矾加盐酸完全溶解后,再加入足量BaCl2溶液,经过滤、洗涤、干燥等操作后得到白色沉淀物18.64g。
试通过计算确定黄钠铁矾的化学式_______(要写出计算过程)
九年级化学流程题困难题
以红土镍矿(主要含有Fe2O3、FeO、NiO、SiO2等)为原料,获取净水剂黄钠铁矾[NaxFey(SO4)m(OH)n]和高纯纳米镍粉的部分工艺流程如下:
(资料)①黄钠铁矾受热分解会生成Na2SO4、Fe2O3和两种非金属氧化物。
②二价铁元素可被氧化为三价铁元素
(1)“酸浸”过程中,Fe2O3发生反应的化学方程式为________。“过滤I”得到的滤渣要进行洗涤的原因是________。实验室中进行过滤操作时用到的玻璃仪器有烧杯、玻璃棒和_________。玻璃棒的作用________。
(2)“沉铁”时,时间和溶液的pH对沉铁的影响如图,你认为应该选择的时间为______h,pH为________。
(3)由黄钠铁矾的名称可知其中铁元素的化合价为_________。用于判断黄钠铁矾是否洗涤干净的试剂是________。
(4)向“过滤Ⅱ”所得的滤液(富含Ni2+)中加入N2H4·H2O(水合肼),在不同浓度的氢氧化钠溶液中反应,含镍产物的XRD图谱如下图所示(XRD图谱可用于判断某固态物质是否存在,不同固态物质出现衍射峰的衍射角不同)。欲制得高纯纳米镍粉,最适宜的NaOH的质量分数为________。
(5)纳米镍粉可用于制造镍氢电池。镍氢电池是可充电电池中最安全,最稳定,性价比最好的绿色环保电池。镍氢电池在工作时,可将_______能转变为电能。
(6)某研究小组为测定黄钠铁矾的组成,进行了如下实验:
①将一定质量的黄钠铁矾加热使其完全分解。然后将所得固体物质溶于足量水,过滤、洗涤、烘干得到9.60g固体,将滤液蒸干得到2.84g固体(不含结晶水)。
②将等质量的黄钠铁矾加盐酸完全溶解后,再加入足量BaCl2溶液,经过滤、洗涤、干燥等操作后得到白色沉淀物18.64g。
试通过计算确定黄钠铁矾的化学式_______(要写出计算过程)
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黄钠铁矾[NaFex(SO4)y(OH)z]是一种高效净水剂。
Ⅰ、黄钠铁矾的制备:
用废铁屑(主要成分为Fe,含少量Fe2O3和FeCO3)制备黄钠铁矾的主要流程如下图所示
(1)酸溶前将废铁屑研磨成粉末的目的是_____。
(2)酸溶时,H2SO4除了与Fe、FeCO3反应外,还发生反应的化学方程式_____和Fe+Fe2(SO)4=3FeSO4.酸溶后所得的混合溶液中一定含有的溶质有_____(填化学式)。
Ⅱ、黄钠铁矾组成的探究:用下图所示的装置对黄钠铁矾进行热分解实验
(查阅资料)
(1)NaFex(SO4)y(OH)z在T℃时分解生成H2O(气态)、SO3(气态),并得到Fe2O3和Na2SO4;
(2)无水氯化钙不能吸收SO3,浓硫酸可用于吸收SO3;
(3)碱石灰是氢氧化钠和生石灰的混合物。
(实验步骤)
(1)装配好实验装置,_____。
(2)向A装置中加入4.85g黄钠铁矾,装配好实验装置,通入一段时间N2。
(3)停止通入N2,对A中固体加热,控制温度在T℃。
(4)待反应完全后,继续通入一段时间N2。
(5)将A装置中的残留固体溶于足量水,过滤、洗涤、烘干得2.40g固体,将滤液蒸干得0.71g固体(不含结晶水)。
(实验结论)
(1)假设实验条件下反应生成的气态物质能全部被相应装置吸收,若实验后测得B装置质量增加0.54g,则C装置质量增加_____g。
(2)若NaFex(SO4)y(OH)z,中y=2,则黄钠铁矾的化学式为_____。
(实验反思)
(1)加热后需通入一段时间N2,其目的是_____。
(2)该实验中D装置的作用为_____。
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黄钠铁矾[NaFe3(SO4)2(OH)6]是一种高效净水剂。用废铁屑(主要成分为Fe,含少量Fe2O3和FeCO3)制备黄钠铁矾的主要流程如图:
查阅资料:在一个化学反应中,有元素化合价升高,就有元素化合价降低。
(1)将废铁屑研磨成粉末的目的是__________________________________。
(2)“酸溶”时H2SO4与Fe、FeCO3反应,还发生反应的化学方程式有_______和Fe+Fe2(SO4)3=3FeSO4。
(3)“转化1”发生反应的化学方程式为________________。反应时温度不宜过高的原因是______________________。
(4)“一系列操作”中有过滤。在实验室进行过滤操作时,要遵循“一贴、二低、三靠”原则。其中“二低”指的是:滤纸边缘略低于漏斗口、___________。
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火星上存在针铁矿[FeO(OH)]和黄钾铁矾[KFe3(SO4)2(OH)n],这两种物质中的铁元素的化合价相同,黄钾铁矾易溶于硫酸。下列有关叙述中,正确的是( )
A. 中铁元素的化合价为
B. 中n的值为5
C. 属于碱
D. 黄钾铁矾溶于硫酸后,滴加KSCN溶液,溶液变红
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以硫铁矿烧渣(主要成分Fe2O3、FeO、SiO2)为原料,制备高纯度氧化铁(Fe2O3)的生产流程示意图如图,回答下列问题。
(1)操作Ⅰ、操作Ⅱ的名称是_____;
(2)写出高温时CO与硫铁矿烧渣反应生成Fe的其中一个化学方程式_____;
(3)写出加入过量稀硫酸发生反应的化学方程式_____;
(4)滤液Ⅰ的溶质是_____(填化学式)。
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高纯度的氧化铁可作现代电子工业的材料,以下是用硫铁矿烧渣(主要成分为FeO、SiO2)为原料制备Fe2O3的生产流程示意图。
(已知:1.(NH4)2CO3 溶液呈碱性,40℃以上时分解。2.(NH4)2CO3溶液和FeSO4 溶液能发生复分解反应。)
(1)实验室中,操作I、操作II需到的玻璃仪器有玻璃棒、烧杯、_____等 。
(2)根据题中信息,加入适量氨水的目的是_____。加入(NH4)2CO3后,该反应必须控制的条件是_____。
(3)滤液II经处理后可用作肥料,过量施用该肥料会造成_____。
(4)写出在空气中煅烧FeCO3 的化学反应方程式_____。
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以硫铁矿烧渣(主要成分为Fe2O3、FeO、SiO2)为原料,制备高纯氧化铁(Fe2O3)的生产流程示意图如下,回答下列问题:
(1)操作Ⅰ、操作Ⅱ的名称是_____。
(2)写出高温时CO与硫铁矿烧渣反应生成Fe的其中一个化学方程式_____。
(3)滤液I的溶质是_____。
(4)高温煅烧时,FeCO3与空气中的氧气反应生成两种氧化物,写出该反应的化学方程式:_____,5.8tFeCO3在空气中煅烧,理论上可得到_____tFe2O3。
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